5.3. Лабораторные работы

5.3.1. Лабораторная работа № 7

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕЗЬБЫ

Цель работы: ознакомление со стандартами на метрические резьбы, с устройством инструментов и приборов, служащих для измерения отдельных элементов резьбы, приобретение навыков работы с инструментами и приборами. Ознакомление с методикой контроля.

Оборудование, приборы и инструменты: резьбовой микрометр с пределами измерений 0 + 25 или 25 + 50 с ценой деления шка­лы барабана 0,01 мм, штангенциркуль ЩЦ-1,

0-125, цена деления 0,1 мм, резьбовые шаблоны, резьбовая деталь.

Резьбовые соединения широко распространены в машиностро­ении (в большинстве современных машин свыше 60 % всех деталей имеют резьбы). По эксплуатационному назначению различают резь­бы общего применения и специальные, предназначенные для соединения одного типa деталей определенного механизма.

Эксплуатационные требования к резьбам зависят от назначения резьбовых соединений. Общим для всех резьб являются требования долговечности и свинчиваемости без подгонки независимо изготов­лению резьбовых деталей при сохранении эксплуатационных качеств соединений.

Точность резьбы можно контролировать дифференциальным (кон­троль каждого параметра в отдельности) и комплексным (контроль расположения контура резьбы в предписанном поле допуска) метода­ми. Метод контроля каждого параметра резьбы в отдельности трудо­емок, поэтому его применяют для точных резьб: ходовых винтов, резьбовых калибров, метчиков и т.п. Иногда по результатам конт­роля отдельных параметров судят (после вычислений) о комплексном параметре, например о приведенном среднем диаметре резьба. Комп­лексный контроль резьб выполняют либо с помощью предельных калибров, либо с помощью проекторов и шаблонов с предельными кон­турами.

Средства измерений параметров резьбы

Р е з ь б о в ы е м и к р о м е т р ы (рис. 5.21) предназначены для измерения среднего диаметра наружной резьбы. По конструкции отличаются от гладких микрометров наличием в неподвижной пятке 2 и конце микровинта 7 глухих отверстий, в которые устанавливаются специальные измерительные вставки 5 и 6.

Рис. 5.21. Резьбовой микрометр

Призматическая вставка 5 устанавливается в неподижную пят­ку 2, а коническая вставка б - в микровинт 7. Резьбовой микрометр снабжается набором вставок, которые подбираются в зависи­мости от шага резьбы. Интервал шагов, для которого предназна­чена вставка, наносится на ее цилиндрическую хвостовую часть. Для расширения диапазона регулирования неподвижная пятка 2 за счет контргайки 4 и гайки 3 может быть смещена в осевом направ­лении (рис. 5.22).

Перед тем, как начать измерения рекомендуется проверить ну­левое положение микрометра. С этой целью необходимо привести вставки в соприкосновение и выставить нулевое положение барабана 10 с продольным штрихом стеблем 9. При этом начальный попереч­ный штрих (0,25 или 50) шкалы стебля с ценой деления 0,5 мм должен быть виден полностью, а кромка барабана должна отстоять от него на величину не более 0,1 мм.

Рис. 5.22. Вставки к резьбовому микрометру

Регулировать резьбовой микрометр на измерение заданной резьбы необходимо в такой последовательности:

подобрать вставки, соответствующие шагу измеряемой резьбы, промыть их авиационным бензином и протереть мягкой тканью. Ко­ническую вставку установись до упора в отверстие микровинта, призматическую - в отверстие пятки;

вращением винта совместить нулевой штрих барабана 10 с продольным штрихом стебля 9, а край барабана - с нулевым попе­речным штрихом стебля и зафиксировать это положение стопором 8;

отпустить контргайку 4 регулируемой пятки, вращением гайки 3 переместить пятку до соприкосновения вставок 5 и 6, закрепить контргайку 4 и освободить стопор 8;.

вращая микровинт за трещотку 12, развести вставки на 1-2 мм и плавно свести их до поучения двух-трех щелчков трещотки. Если при этом показания прибора не уйдут за нуль, то вписать их в графу отчета "Нулевой отсчет";

если показания прибора уйдут за нуль (прибор зашкалит), то необходимо зафиксировать микровинт стопором 8, придерживая бара­бан 10, отвернуть на один-два оборота колпачок II, надавить на барабан 10 в осевом направлении, совместить продольный штрих стебля с нулевым штрихом барабана 10 и, не давая провернуться стеблю к барабану, завернуть колпачок II. После этого проверить показания прибора.

Микрометры с нижним пределом измерения 25 мм и более регу­лируют по установочной мере.

Для того, чтобы измерительное усилие не превосходило допус­тимое (5-9 Н), микровинт следует вращать только при помощи тре­щотки 12.

Микрометрические инструменты имеют два отсчетных устройства. Первое отсчетное устройство состоит из продольной шкалы, нане­сенной на стебле, и указателя, которым является торец барабана 10.

Продольная шкала имеет два ряда поперечных штрихов, расположенных по обе стороны продольного штриха и сдвинутых относи­тельно друг друга на 0,5 мм. Оба ряда штрихов образуют, таким образом, одну продольную шкалу с ценой деления, равной шагу микровинта.

Второе отсчетное устройство, являющееся нониусом, состоит из школы с ценой деления 0,01 мм, нанесенной на конусной поверхности барабана 10 и указателя в виде продольного штриха на стебле 9. При шаге микровинта, равном 0,5 мм, одному обороту микровинта и скрепленного с ним барабана 10 соответствует перемещение торца барабана на одно деление. Двa оборота микровинта будут соответствовать 1,0 мм. На круглой шкале барабана нане­сено пятьдесят делений. Следовательно, поворот барабана с микровинтом на одно деление относительно продольного штриха стебля 9 будет соответствовать 0,01 мм.

Для определения размера проверяемой детали отсчет снимают по двум отсчетным устройствам, суммируя их показания.

П р и м е р . На стебле 1 (рис. 5.23, а) отсчитывается количество делений с интервалом 0,5 равное 17. Следовательно, по первому отсчетному устройству отсчет равен 17 х 0,5 = 8,5 мм. После этого по второму отсчетному устройству, т.е. по шкале нониусного барабана 2 отсчитываются десятые и сотые доли миллиметра - 0,27 (27 делений соответствуют продольному штриху стебля 1).

Результат измерения: 8,5 + 0,27 = 8,77.

а) б) в)

Рис. 5.23. Примеры отсчета по резьбовому микрометру

Если кромка барабана остановится между верхним и нижним штрихом стебля (рис. 5.23, б), то полученный размер представляет собой сумму трех величин: числа целых миллиметров до ближайшего нижнего к кромке барабана деления на стебле, полмиллиметра от этого деления до верхнего деления и показания в сотых долях миллиметра по барабану.

В рассмотренном случае, этот размер будет складываться из следующих величин: 5 + 0,5 + 0,37 = 5,87 мм.

Если же кромка барабана остановится между нижним и верхним штрихами стебля (рис. 5.23, в), то число целых миллиметров полу­ченного размера определяется по нижнему делению шкалы и к нему непосредственно прибавляется число сотых долей миллиметра по показаниям барабана. В данном случае этот размер буде равен: 7 + 0,28 = 7,28 мм.

Отсчет показаний микрометра следует производить при засто­поренном барабане.

Р е з ь б о в ы е ш а б л о н ы (рис. 5.24) применяются при определении шага резьбы, для чего приплывают шаблоны пос­ледовательно к резьбе и наблюдают просветы между ними и профи­лем резьбы.

Пластинка, обеспечивающая на всей своей длине одинаковый просвет с профилем резьбы, будет характеризовать искомый шаг резьбы.

Рис. 5.24. Резьбовые шаблоны

Задание:

1. Ознакомиться со стандартами на метрические резьбы.

2. Определять значение элементов резьбы данной резьбовой детали по справочнику /1/. или государственному стандарту.

3. Построить поля допусков резьбы по найденным данным.

4. Ознакомиться с устройством резьбового микрометра, опре­делить числовые значения основных метрологических характеристик резьбового микрометра.

5. Измерить с помощью резьбовых шаблонов шаг резьбы и подобрать соответствующие вставки к резьбовому микрометру.

6. Измерить средний диаметр резьбы резьбовым микрометром.

7. Определить годность резьбы по результатам измерений.

8. Полученные результаты внести в форму отчета.

Порядок выполнения работы

Определить и внести в форму отчета числовые значения эле­ментов резьбы по справочнику /1/.

Определить для проверяемой резьбы продольные отклонения элементов резьбы из табличных данных справочника /1/ и занести в форму отчета.

Построить cхемy расположения полей допусков резьбы с обоз­начением на ней номинальных диаметров с их предельными отклонениями согласно порядку построения полой допусков, приведенному в справочнике /1/.

Определить шаг проверяемой резьбы с помощью резьбовых шаблонов.

Определить и внести в форму отчета числовые значения метрологических характеристик резьбового микрометра.

Проверить начальный отсчет и при необходимости отрегулировать микрометр.

Измерить средний диаметр резьбы микрометром в соответствии со схемой измерения и методикой измерения и отсчета показаний.

Ввести соответствующие измерения и форму отчета.

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 7

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЬЗЬБЫ

Требуется проверить резьбу поэлементным методом и дать заключение о годности.

Выполнение работы

1. С помощью штангенциркуля и резьбовых шаблонов опреде­лить номинальное значение наружного диаметра и шага резьбы де­тали, найдя остальные значение элементов резьбы и занести их в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Номинальные размеры элементов резьбы

Наружный диаметр, ми	Средний диаметр, мм	Внутренний диаметр, мм	Шаг, мм	Угол профиля, град.

2. Из таблиц стандарта для проверяемой резьбы определить предельные отклонения основных элементов и внести их в табл. 5.6.

Таблица 5.6

Предельные отклонения элементов резьбы

Обозначение поля допуска	Наименование отклонения			Г
	верхнее	.
	нижнее		!			•

3. Начертить схему расположения полей допусков резьбы с обозначением на ней номинальных диаметров с их предельными отклонениями (табл. 5.7).

4. Измерить средний диаметр резьбы резьбовым микрометром, подобрав предварительно вставки к резьбовому микрометру в соот­ветствии с шагом резьбы.

Таблица 5.7

Схема измерения

5. Характеристика резьбового микрометра

Цена деления шкалы

Пределы измерения

6. Дать заключение о годности, сравнивая полученные действительные значения основных элементов резьбы с допускаемыми по соответствующему государственному стандарту.

Допуск среднего диаметра резьбы, указанный в стандартах, является суммарным и включает в себя допуск на соответственно средний диаметр, а также величины диаметральных компенсаций погрешностей шага fp и угла наклона профиля fα.

Годность резьбового изделия определяется по приведенному среднему диаметру резьбы, подсчитанному по результатам измерений отдельных элементов следующим образом: если подсчитанный диаметр по результатам измерений находится в пределах допуска, то резьба считается годной.

Вопросы для самоконтроля

Назначение резьбы.

Обозначение резьба на чертежах.

Какие основные элементы резьбы регламентированы предельными отклонениями по стандарту ?

Что такое диаметральные компенсации погрешностей шага и угла профиля и как их определить ?

С какой целью введено понятие приведенного среднего диаметра резьбы ?

Назначение комплексного и поэлементного методов контроля.

Какие средства измерения используются при установлении действительных значений наружного и среднего диаметров, шага и угла профиля резьбы ?

С какой целью измеряют половину угла профиля, а не полный угол ?

Что такое наивыгоднейший диаметр проволочек ?

C какой целью производят измерение шага и половины угла профиля по левой и правой сторонам профиля резьбы ?

Как дается заключение о годности резьбы при комплексном и поэлементном методах контроля ?